高中物理 第一章 静电场 第一章 静电场 第8节 习题课：带电粒子在电场中的运动课件 教科版选修31.ppt

第一章静电场学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 例1如图所示 水平放置的a b两平行板相距h 上板a带正电 现有质量为m 带电荷量为 q的小球在b板下方距离b板为h处 以初速度v0竖直向上运动 从b板小孔进入板间电场 1 带电小球在板间做何种运动 2 欲使小球刚好打到a板 a b间电势差为多少 要考虑g f电 解析 1 带电小球做匀减速直线运动 末速度为0 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 例2如图所示 水平放置的两平行金属板 板长为10cm 两板相距2cm 一束电子以v0 4 0 107m s的初速度从两板中央水平射入板间 然后从板间飞出射到距板右端l为45cm 宽d为20cm的荧光屏上 不计电子重力 荧光屏中点在两板间的中线上 电子质量m 9 0 10 31kg 电荷量e 1 6 10 19c 求 1 电子飞入两板前所经历的加速电场的电压 2 为使带电粒子能射到荧光屏的所有位置 两板间所加电压的取值范围 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 例3带正电的微粒放在电场中 场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示 带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动 则下列说法中正确的是 a 微粒在0 1s内的加速度与1s 2s内的加速度相同b 微粒将沿着一条直线运动c 微粒做往复运动d 微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同 a qe m故e t图可看做a t图 bd 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 例4如图所示 半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上 场强为e的匀强电场与环面平行 一电荷量为 q 质量为m的小球穿在环上 可沿环做无摩擦的圆周运动 若小球经a点时 速度va的方向恰与电场垂直 且圆环与小球间沿水平方向无力的作用 求 1 速度va的大小 2 小球运动到与a点对称的b点时 对环在水平方向的作用力的大小 qe mg mg qe fb 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 1 带电粒子在电场中的直线运动 如图所示 平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度 两极板与一直流电源相连 若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器 则在此过程中 该粒子 a 所受重力与电场力平衡b 电势能逐渐增加c 动能逐渐增加d 做匀变速直线运动 条件 f合 v0共线 g f电 f合 v0 900 w电 0 ep ek f合恒力 a不变 匀变速 bd 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 2 带电粒子在电场中的类平抛运动 如图所示 一电子沿x轴正方向射入电场 在电场中的运动轨迹为ocd 已知 电子过c d两点时竖直方向的分速度为vcy和vdy 电子在oc段和od段动能的变化量分别为 ek1和 ek2 则 a vcy vdy 1 2b vcy vdy 1 4c ek1 ek2 1 3d ek1 ek2 1 4 tb 2ta vy at 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 3 带电粒子在交变电场中的运动 如图甲所示 在间距足够大的平行金属板a b之间有一电子 在a b之间加上如图乙所示规律变化的电压 在t 0时刻电子静止且a板电势比b板电势高 则 a 电子在a b两板间做往复运动b 在足够长的时间内 电子一定会碰上a板 先向a板运动 u t看做a t 始终向a运动 b 知识储备 学习探究 自我检测 学案8习题课 带电粒子在电场中的运动 4 带电粒子在电场中的圆周运动 如图所示 abcd为竖直放在场强为e 104n c的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道 其中轨道的abc部分是半径为r 0 5m的半圆环 b为半圆弧的中点 轨道的水平部分与半圆环相切于c点 d为水平轨道的一点 而且cd 2r 把一质量m 100g 带电荷量q 10 4c的负电小球 放在水平轨道的d点 由静止释放后 在轨道的内侧运动 g 10m s